[发明专利]脉冲信号发生电路和发生器

说明书

技术领域

本发明涉及电子技术领域，尤其涉及一种增幅减宽电路单元及应用其的脉冲信号发生电路和发生器。

背景技术

超宽带技术是一种通过亚纳秒级或皮秒级窄脉冲信号进行数据通信的无线技术，其具有高数据传输速率、高带宽、抗多径能力强、被截获与检测的概率低、定位精度高等优点，可以有效地应用于无线局域网、透视成像、精确定位、无损检测、医疗系统(如远程医疗服务、非接触式探测心跳和呼吸)、武器控制系统(如抗干扰保密军事通信、导航、电子对抗、大型军械防撞、反恐战斗)等多个领域。

窄脉冲技术的产生是超宽带技术的一个关键。如何获得脉宽窄、峰值幅度大的脉冲是现行超宽带技术发展的一个核心内容。常见的脉冲产生方法分为两类：一类是采用低功率CMOS电路来设计生成脉冲信号，该方法电路实现简单。另一类是利用各种高速的模拟开关器件的导通与截止状态控制电容充放电形成脉冲信号。

上述两种脉冲产生方式分别存在各自的缺陷。采用低功率CMOS电路来设计生成脉冲信号的方法，脉冲输出幅度较低，且重复频率通常不高。利用各种高速的模拟开关器件的导通与截止状态控制电容充放电形成脉冲信号的方法，各种器件单独产生脉冲信号时，阶跃恢复二极管能产生皮秒级的极窄脉冲，且脉冲重复频率通常较高，但脉冲幅度较小；单级雪崩三级管和高频BJT晶体管等可以利用雪崩效应产生较大幅度的脉冲信号，但脉冲宽度通常在纳秒量级，且电路可靠性较低。

然而，现有的增幅减宽电路单元是由单级雪崩三极管构成的，由其产生的平衡脉冲信号，幅度较小，且脉冲底宽相对较宽，可靠性相对较低；同时，较多增幅减宽电路单元采用串联型级联形式，只需对最基层的单一雪崩三极管提供触发信号，然而，这种类型的电路可靠性较差，电路器件损坏率较高，实现的效果不理想。

发明内容

(一)要解决的技术问题

鉴于上述技术问题，本发明提供了一种增幅减宽电路单元及应用其的脉冲信号发生电路和发生器，产生不同电压幅度和脉冲宽度的平衡脉冲信号，满足不同超宽带雷达系统的使用需求。

(二)技术方案

根据本发明的一个方面，提供了一种增幅减宽电路单元。该增幅减宽电路单元包括：变压器电路，包括：第一变压器T_n1和第二变压器T_n2，其中：第一变压器T_n1，其次级线圈的非同名端通过第二电阻R_n2连接至地电极；第二变压器T_n2，其次级线圈的非同名端通过第六电阻R_n6连接至地电极；雪崩三极管脉冲产生电路，包括：第一雪崩三极管Q_n1和第二雪崩三极管Q_n2，其中，第一雪崩三极管Q_n1，其基极连接至第一变压器T_n1次级线圈的同名端；其发射极连接至第一变压器T_n1次级线圈的非同名端；第二雪崩三极管Q_n2，其基极连接至第二变压器T_n2次级线圈的同名端，其发射极连接至第二变压器T_n2次级线圈的非同名端；以及充放电电路，包括：第一充放电电容C_n1和第二充放电电容C_n2，其中，第一充放电电容C_n1的第二端连接至第二雪崩三极管Q_n2的集电极，并通过第五电阻R_n5连接至高压供电电压HV；第二充放电电容C_n2的第一端连接至第一雪崩三极管Q_n1的集电极，并通过第三电阻R_n3连接至高压供电电压HV。